표제지
목차
요약 9
I. 서론 11
II. 연구 배경 16
2-1. 레일열화 메커니즘 16
2-2. 레일연마를 통한 레일 사용수명 연장 23
2-3. 레일연마 기준 27
가. 레일연마의 방법 27
나. 레일연마관련 규정 29
다. 국내·외 레일표면품질관리 규정 34
2-4. 차륜-레일 상호작용력 관련 이론 40
III. 연구 방법 44
3-1. 개요 44
3-2. 레일표면품질관리 평가기법의 필요성 44
3-3. 레일표면품질관리 평가기법 6가지 항목 47
3-4. 레일밀링 및 레일표면요철 측정 개요 55
3-5. 레일밀링에 따른 레일표면요철 측정결과 비교 59
IV. 결과 및 결과분석 62
4-1. 레일 용접부의 레일표면품질평가를 통한 효과분석 62
4-2. 레일 이음매부의 레일표면품질평가를 통한 효과분석 66
4-3. 레일표면 품질 관리 평가 항목 제시 70
4-4. 레일 표면 품질을 고려한 레일누적통과톤수 산정 74
V. 결론 81
참고문헌 84
ABSTRACT 88
표 2-1. 레일 손상의 원인 및 해소대책 22
표 2-2. 레일연마방법에 따른 레일피로수명 평가 결과 25
표 2-3. 레일연마 방법의 변천 28
표 2-4. 경부고속선의 레일연마기준(안) 30
표 2-5. 서울메트로와 인천지하철의 레일연마기준 30
표 2-6. 적정 레일연마주기 및 연마량 31
표 2-7. 선로유지관리지침[철도시설관리공단, 2016.12.30.] 32
표 2-8. 부산김해경전철의 선로정비내규 및 궤도작업표준예규 33
표 2-9. 레일연마 작업검증기준 37
표 2-10. 종방향 레일연마 작업 검증 기준 I 38
표 2-11. 종방향 레일연마 작업 검증 기준 II 38
표 2-12. 종방향 단면 요철 한계값 39
표 3-1. 국내 철도 운영기관별 레일교체기준 46
표 3-2. 누적통과톤수에 의한 레일교체기준 46
표 3-3. 밀링장비 제원 56
표 3-4. 레일표면 요철 측정기 제원 57
표 4-1. 레일 용접부의 레일 밀링 효과 평과 결과(V=80㎞/h) 62
표 4-2. 레일 이음매부의 레일 밀링 효과 평과 결과(V=80㎞/h) 66
표 4-3. 레일 용접부의 Actual 통과톤수 산정(예시) 75
표 4-4. 레일 이음매부의 Actual 통과톤수 산정(예시) 76
표 4-5. 서울교통공사 5호선의 Actual 통과톤수 산정(서울교통공사 자료제공) 77
표 4-6. 서울교통공사 6호선의 레일사용수명 산정(예시) 79
그림 1-1. 레일밀링의 기술적 이점(레일 표면 유지관리) 13
그림 1-2. 연구 내용 및 범위 15
그림 2-1. 표면미세균열(head check) 18
그림 2-2. 표면 경화층 균열 및 박리 19
그림 2-3. 레일화손 전경 20
그림 2-4. 파장별 파상마모 21
그림 2-5. 레일연마의 영향 23
그림 2-6. 도상형식별 레일 용접부의 잔존수명 평가 25
그림 2-7. 레일연마에 따른 레일피로수명 평가 26
그림 2-8. 레일연마 연삭장치의 종류 29
그림 2-9. 이동 평균 실효치 35
그림 2-10. 이동 평균 첨두간 값 36
그림 2-11. 동적 윤하중 측정값 41
그림 2-12. 속도와 QI의 상관관계 43
그림 3-1. 레일 밀링 및 연마 후 요철(예시) 45
그림 3-2. 차륜-궤도 동역학 모델 48
그림 3-3. 요철측정결과의 최대치(Peak Value) 50
그림 3-4. 자승평균치 (RMS) 50
그림 3-5. 차륜-레일접촉기울기 (Inclination) 51
그림 3-6. 레일표면품질관리의 평가 항목 54
그림 3-7. 레일 밀링 전 레일 용접부와 레일 이음매부 55
그림 3-8. 레일 밀링 장비 구성 56
그림 3-9. 레일 밀링 시험 전경 57
그림 3-10. 레일표면 요철 측정기 전경 58
그림 3-11. 레일 밀링에 따른 레일 표면의 변화 59
그림 3-12. 레일 밀링으로 인한 레일 표면 요철 변화(레일 용접부) 60
그림 3-13. 레일 밀링으로 인한 레일 표면 요철 변화(레일 이음매부) 61
그림 4-1. 레일 밀링에 따른 QI의 변화(레일 용접부) 63
그림 4-2. 레일 밀링에 따른 차륜-레일 상호작용력의 변화(레일 용접부) 64
그림 4-3. 레일 밀링에 따른 레일 수직 진동가속도의 변화(레일 용접부) 65
그림 4-4. 레일 밀링에 따른 QI의 변화(레일 이음매부) 67
그림 4-5. 레일 밀링에 따른 차륜-레일 상호작용력의 변화(레일 이음매부) 68
그림 4-6. 레일 밀링에 따른 레일 수직 진동가속도의 변화(레일 이음매부) 69
그림 4-7. 상향요철과 하향요철 71
그림 4-8. 레일표면품질관리 효과분석 보고서 (예시) 72
그림 4-9. 레일밀링의 기술적 기대효과 73
그림 4-10. 추가적인 충격하중의 산정과 활용 74